探讨调控海马新生神经元DISC1的表达干预癫痫发生的机制

癫痫发作后可出现异常增生和迁移整合的新生神经细胞，后者对慢性期自发性癫痫发作的形成具有重要作用。新近研究发现DISC1在成年后的海马区新生神经细胞发育过程中扮演了重要角色。本项目拟利用与人类颞叶癫痫发作形式相似的自发性癫痫发作小鼠模型，检测DISC1蛋白在不同时程的新生神经细胞中表达变化及与其异常迁移整合的关联；用逆转录病毒载体转染DISC1至癫痫发作小鼠体内的海马区新生神经细胞中，通过免疫荧光和膜片钳技术在形态和功能上观察其表达上调对癫痫后新生神经细胞异常增生和迁移整合的影响，通过分子生物学手段对DISC1相关的ERK和AKT通路在信号转导通路水平上探讨其发挥作用的可能机制，进而为难治性癫痫的治疗提供新的突破点。

癫痫表现为反复发作的神经功能失调，其频繁发作将导致神经元不可逆的损伤。 癫痫的反复发作与海马内神经元脱失，齿状回颗粒细胞弥散，新生神经元异常增生，异位颗粒细胞出现，轴突出芽等等相关。Disrupted-in-Schizophrenia 1 (disc1)是一个与精神分裂症、双相障碍以及重度抑郁症等精神性疾病相关的基因。 它广泛表达于大脑，且几乎表达于神经元发生过程中的所有时期，包括神经干细胞、神经前体细胞、树突间连接，新生颗粒细胞，轴突、树突生长，突触形成。 本研究旨在探索DISC1表达变化与癫痫发生发展的关系，以及DISC1对海马区神经干细胞细胞功能的调控作用。 本实验首先通过qPCR，Western blot及免疫组化等实验方法，发现在匹罗卡品诱发的癫痫小鼠的海马CA3区及DG区中，DISC1的表达量均有显著降低；同时，在癫痫发生后，PDE4，PDE4B以及Dixdc1等DISC1相关蛋白在小鼠海马区的变化趋势与DISC1相似；在体外实验中，我们通过siRNA以及逆转录病毒载体介导的单基因干预技术敲除或过表达海马神经干细胞的DISC1蛋白，然后采用MTS，流式细胞术及Transwell模型等技术检测DISC1蛋白的变化对神经干细胞的影响。证实了DISC1可以对神经干细胞的迁移力、增殖力以及细胞周期进行调控；最后，结合Neurogenesis PCR ARRAY技术，我们筛选出Dll1, Dvl3, Neurog1, Neurog2, Nr2e3, Pafah1b1, Pax3, Pax5, Sox2, Sox3及Stat3基因，它们很可能通过与DISC1发生相互作用，从而对神经干细胞的迁移力及增殖力产生影响。在现有研究基础之上，我们将在今后的实验中进一步探索DISC1对癫痫后新生神经元的作用机制。